PRÉFACE
L'électricité a parcouru un long chemin depuis sa découverte jusqu'à son utilisation généralisée sous les termes « électricité » et « énergie électrique ». L'un des exemples les plus marquants est le « débat sur les voies » entre le courant alternatif et le courant continu. Les protagonistes sont deux génies contemporains, Edison et Tesla. Cependant, il est intéressant de constater que, du point de vue des nouveaux arrivants du XXIe siècle, ce « débat » n'est ni totalement gagné ni totalement perdu.

Bien qu'actuellement, tout, des sources de production d'électricité aux systèmes de transport électrique, soit essentiellement du « courant alternatif », le courant continu est omniprésent dans de nombreux appareils électriques et équipements terminaux. En particulier, la solution d'alimentation CC domestique, plébiscitée ces dernières années, allie technologie IoT et intelligence artificielle pour garantir une maison connectée. Suivez le réseau de têtes de charge ci-dessous pour en savoir plus sur le CC domestique.

CONTEXTE INTRODUCTION

Le courant continu (CC) domestique est un système électrique qui utilise le courant continu dans les maisons et les bâtiments. Le concept de « CC domestique » a été proposé dans un contexte où les défauts des systèmes CA traditionnels sont devenus de plus en plus évidents et où la notion de faible émission de carbone et de protection de l'environnement a reçu une attention croissante.

SYSTÈME DE CLIMATISATION TRADITIONNEL

Actuellement, le système électrique le plus répandu au monde est le courant alternatif. Ce système de transport et de distribution d'électricité fonctionne grâce aux variations de courant provoquées par l'interaction des champs électriques et magnétiques. Voici les principales étapes du fonctionnement d'un système à courant alternatif :

GénérateurLe point de départ d'un système électrique est le générateur. Un générateur est un dispositif qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Son principe de base est de générer une force électromotrice induite en coupant des fils par un champ magnétique tournant. Dans les systèmes électriques à courant alternatif, on utilise généralement des générateurs synchrones, dont les rotors sont entraînés par l'énergie mécanique (eau, gaz, vapeur, etc.) pour générer un champ magnétique tournant.

Génération de courant alternatif:Le champ magnétique rotatif du générateur modifie la force électromotrice induite dans les conducteurs électriques, générant ainsi un courant alternatif. La fréquence du courant alternatif est généralement de 50 ou 60 Hz par seconde, selon les normes du réseau électrique en vigueur dans les différentes régions.

Transformateur élévateur : Le courant alternatif circule dans les transformateurs des lignes de transport d'électricité. Un transformateur est un dispositif qui utilise le principe de l'induction électromagnétique pour modifier la tension d'un courant électrique sans en modifier la fréquence. Dans le processus de transport d'électricité, le courant alternatif haute tension est plus facile à transporter sur de longues distances car il réduit les pertes d'énergie dues à la résistance.

Transmission et distributionLe courant alternatif haute tension est transporté vers différents lieux par des lignes de transport, puis abaissé par des transformateurs pour répondre aux besoins des différents utilisateurs. Ces systèmes de transport et de distribution permettent un transfert et une utilisation efficaces de l'énergie électrique entre différents usages et lieux.

Applications du courant alternatif:Du côté de l'utilisateur final, le courant alternatif alimente les foyers, les entreprises et les installations industrielles. Dans ces lieux, le courant alternatif alimente divers équipements, notamment l'éclairage, les radiateurs électriques, les moteurs électriques, les équipements électroniques, etc.

D'une manière générale, les systèmes d'alimentation CA se sont généralisés à la fin du siècle dernier grâce à de nombreux avantages, tels que la stabilité et la contrôlabilité des systèmes à courant alternatif et la réduction des pertes de puissance sur les lignes. Cependant, avec les progrès scientifiques et technologiques, le problème d'équilibre de puissance des systèmes CA est devenu crucial. Le développement des systèmes électriques a conduit au développement successif de nombreux dispositifs de puissance, tels que les redresseurs (convertissant le courant alternatif en courant continu) et les onduleurs (convertissant le courant continu en courant alternatif). La technologie de contrôle des vannes de conversion est également entrée dans une phase de développement très avancée, et la vitesse de coupure du courant continu n'est pas inférieure à celle des disjoncteurs CA.

Cela fait disparaître progressivement de nombreux défauts du système DC et les bases techniques du DC pour toute la maison sont en place.

ECONCEPT RESPECTUEUX DE L'ENVIRONNEMENT ET À FAIBLES ÉMISSIONS DE CARBONE

Ces dernières années, avec l'émergence des problèmes climatiques mondiaux, notamment l'effet de serre, les questions de protection de l'environnement ont fait l'objet d'une attention croissante. Mieux compatible avec les systèmes d'énergie renouvelable, le courant continu domestique présente des avantages considérables en matière d'économies d'énergie et de réduction des émissions. C'est pourquoi il suscite une attention croissante.

De plus, le système CC permet d'économiser beaucoup de composants et de matériaux grâce à sa structure de circuit « direct à direct » et est également très cohérent avec le concept de « faible émission de carbone et respectueux de l'environnement ».

CONCEPT D'INTELLIGENCE POUR TOUTE LA MAISON

L'application de la technologie DC pour toute la maison repose sur l'application et la promotion de l'intelligence globale. Autrement dit, l'application intérieure de systèmes DC repose essentiellement sur l'intelligence et constitue un moyen important de renforcer l'intelligence globale de la maison.

La maison intelligente consiste à connecter divers appareils, équipements et systèmes domestiques grâce à des technologies de pointe et des systèmes intelligents pour un contrôle centralisé, l'automatisation et la surveillance à distance, améliorant ainsi le confort et la praticité de la vie à la maison. Sécurité et efficacité énergétique sont également au rendez-vous.

FONDAMENTAL

Les principes de mise en œuvre des systèmes intelligents pour toute la maison impliquent de nombreux aspects clés, notamment la technologie des capteurs, les appareils intelligents, les communications réseau, les algorithmes et systèmes de contrôle intelligents, les interfaces utilisateur, la sécurité et la protection de la vie privée, ainsi que les mises à jour et la maintenance des logiciels. Ces aspects sont détaillés ci-dessous.

Technologie des capteurs

Un système intelligent pour toute la maison repose sur une variété de capteurs permettant de surveiller l'environnement en temps réel. Les capteurs environnementaux comprennent des capteurs de température, d'humidité, de luminosité et de qualité de l'air pour détecter les conditions intérieures. Les détecteurs de mouvement et les capteurs magnétiques d'ouverture et de fermeture des portes et fenêtres détectent les mouvements humains et l'état des portes et fenêtres, fournissant ainsi des données de base pour la sécurité et l'automatisation. Les détecteurs de fumée et de gaz permettent de surveiller les incendies et les gaz nocifs afin d'améliorer la sécurité de la maison.

Appareil intelligent

Différents appareils intelligents constituent le cœur du système domotique. Éclairage, appareils électroménagers, serrures et caméras connectés sont tous dotés de fonctions contrôlables à distance via Internet. Connectés à un réseau unifié grâce à des technologies de communication sans fil (Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee), ils permettent aux utilisateurs de contrôler et de surveiller leurs appareils domestiques via Internet, à tout moment et en tout lieu.

Télécommunication

Les appareils du système intelligent pour toute la maison sont connectés via Internet pour former un écosystème intelligent. La technologie de communication réseau assure une parfaite interaction entre les appareils et offre un contrôle à distance pratique. Grâce aux services cloud, les utilisateurs peuvent accéder à distance aux systèmes domestiques pour surveiller et contrôler l'état des appareils.

Algorithmes intelligents et systèmes de contrôle

Grâce à l'intelligence artificielle et aux algorithmes d'apprentissage automatique, le système intelligent pour toute la maison peut analyser et traiter intelligemment les données collectées par les capteurs. Ces algorithmes permettent au système d'apprendre les habitudes de l'utilisateur, d'ajuster automatiquement l'état de fonctionnement de l'appareil et de prendre des décisions et un contrôle intelligents. La planification de tâches et la définition de conditions de déclenchement permettent au système d'exécuter automatiquement des tâches dans des situations spécifiques et d'améliorer son niveau d'automatisation.

Interface utilisateur

Afin de faciliter l'utilisation du système intelligent de toute la maison, diverses interfaces utilisateur sont disponibles, notamment des applications mobiles, des tablettes et des ordinateurs. Grâce à ces interfaces, les utilisateurs peuvent facilement contrôler et surveiller les appareils domestiques à distance. De plus, la commande vocale permet de contrôler les appareils intelligents par le biais d'assistants vocaux.

AVANTAGES DU DC POUR TOUTE LA MAISON

L’installation de systèmes CC dans les maisons présente de nombreux avantages, qui peuvent être résumés en trois aspects : une efficacité de transmission d’énergie élevée, une forte intégration des énergies renouvelables et une compatibilité élevée des équipements.

EFFICACITÉ

Tout d'abord, dans les circuits intérieurs, les équipements électriques utilisés sont souvent à basse tension, et le courant continu ne nécessite pas de transformations de tension fréquentes. Réduire l'utilisation de transformateurs peut réduire efficacement les pertes d'énergie.

Deuxièmement, les pertes de fils et de conducteurs lors du transport de courant continu sont relativement faibles. Comme la perte de résistance du courant continu ne varie pas avec le sens du courant, elle peut être contrôlée et réduite plus efficacement. Cela permet au courant continu d'afficher une meilleure efficacité énergétique dans certains scénarios spécifiques, comme le transport d'électricité à courte distance et les systèmes d'alimentation électrique locaux.

Enfin, avec le développement technologique, de nouveaux convertisseurs électroniques et technologies de modulation ont été introduits pour améliorer l'efficacité énergétique des systèmes à courant continu. Des convertisseurs électroniques performants peuvent réduire les pertes de conversion d'énergie et améliorer encore l'efficacité énergétique globale des systèmes d'alimentation à courant continu.

INTÉGRATION DES ÉNERGIES RENOUVELABLES

Dans le système intelligent de toute la maison, les énergies renouvelables seront également intégrées et converties en énergie électrique. Cela permet non seulement de respecter le concept de protection de l'environnement, mais aussi d'exploiter pleinement la structure et l'espace de la maison pour garantir l'approvisionnement énergétique. En revanche, les systèmes à courant continu sont plus faciles à intégrer aux sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire et l'énergie éolienne.

COMPATIBILITÉ DES APPAREILS

Le système CC offre une meilleure compatibilité avec les équipements électriques intérieurs. Actuellement, de nombreux équipements, tels que les éclairages LED et les climatiseurs, sont eux-mêmes des variateurs CC. Cela facilite le contrôle et la gestion intelligents des systèmes d'alimentation CC. Grâce à une technologie électronique avancée, le fonctionnement des équipements CC peut être contrôlé avec plus de précision et une gestion intelligente de l'énergie est possible.

DOMAINES D'APPLICATION

Les nombreux avantages du système DC mentionnés ci-dessus ne peuvent être pleinement mis en valeur que dans certains domaines spécifiques. Il s'agit de l'environnement intérieur, et c'est pourquoi le DC pour toute la maison peut s'imposer dans les espaces intérieurs d'aujourd'hui.

IMMEUBLE RÉSIDENTIEL

Dans les bâtiments résidentiels, les systèmes à courant continu pour toute la maison peuvent fournir une énergie efficace pour de nombreux équipements électriques. Les systèmes d'éclairage constituent un domaine d'application important. Les systèmes d'éclairage LED alimentés en courant continu peuvent réduire les pertes de conversion d'énergie et améliorer l'efficacité énergétique.

De plus, l'alimentation CC peut également être utilisée pour alimenter des appareils électroniques domestiques, tels que des ordinateurs, des chargeurs de téléphones portables, etc. Ces appareils eux-mêmes sont des appareils CC sans étapes de conversion d'énergie supplémentaires.

BÂTIMENT COMMERCIAL

Les bureaux et les locaux commerciaux des bâtiments commerciaux peuvent également bénéficier de systèmes CC pour toute la maison. L'alimentation CC des équipements de bureau et des systèmes d'éclairage contribue à améliorer l'efficacité énergétique et à réduire le gaspillage d'énergie.

Certains appareils et équipements commerciaux, en particulier ceux nécessitant une alimentation CC, peuvent également fonctionner plus efficacement, améliorant ainsi l’efficacité énergétique globale des bâtiments commerciaux.

APPLICATIONS INDUSTRIELLES

Dans le secteur industriel, les systèmes CC pour toute la maison peuvent être appliqués aux équipements des lignes de production et aux ateliers électriques. Certains équipements industriels utilisent du courant continu. Son utilisation peut améliorer l'efficacité énergétique et réduire le gaspillage d'énergie. Cela est particulièrement évident pour les outils électriques et les équipements d'atelier.

SYSTÈMES DE RECHARGE ET DE STOCKAGE D'ÉNERGIE POUR VÉHICULES ÉLECTRIQUES

Dans le secteur des transports, les systèmes d'alimentation CC peuvent être utilisés pour recharger les véhicules électriques et améliorer ainsi leur efficacité. De plus, les systèmes CC domestiques peuvent être intégrés à des systèmes de stockage d'énergie par batterie afin de fournir aux ménages des solutions de stockage d'énergie performantes et d'améliorer encore leur efficacité énergétique.

TECHNOLOGIES DE L'INFORMATION ET DES COMMUNICATIONS

Dans le domaine des technologies de l'information et des communications, les centres de données et les stations de base de communication constituent des scénarios d'application idéaux pour les systèmes CC domestiques. Comme de nombreux appareils et serveurs des centres de données utilisent du courant continu, les systèmes d'alimentation CC contribuent à améliorer les performances de l'ensemble du centre. De même, les stations de base et les équipements de communication peuvent également utiliser le courant continu pour améliorer l'efficacité énergétique du système et réduire la dépendance aux systèmes d'alimentation traditionnels.

COMPOSANTS DU SYSTÈME CC POUR TOUTE LA MAISON

Comment est construit un système CC domestique complet ? En résumé, un système CC domestique complet peut être divisé en quatre parties : la source de production d'énergie CC, le système de stockage d'énergie auxiliaire, le système de distribution d'énergie CC et les équipements électriques auxiliaires.

DC SOURCE D'ÉNERGIE

Dans un système CC, le point de départ est la source d'alimentation CC. Contrairement à un système CA traditionnel, la source d'alimentation CC de toute la maison ne dépend généralement pas entièrement de l'onduleur pour convertir le courant CA en courant CC, mais utilise une énergie renouvelable externe comme source d'énergie unique ou principale.

Par exemple, une rangée de panneaux solaires sera posée sur le mur extérieur du bâtiment. La lumière sera convertie en courant continu par les panneaux, puis stockée dans le système de distribution d'énergie continue, ou transmise directement à l'équipement terminal ; elle peut également être installée sur le mur extérieur du bâtiment ou de la pièce. Une petite éolienne pourra être construite par-dessus et convertie en courant continu. L'énergie éolienne et l'énergie solaire sont actuellement les sources d'énergie continue les plus répandues. D'autres pourraient apparaître à l'avenir, mais elles nécessitent toutes des convertisseurs pour les convertir en courant continu.

DC SYSTÈME DE STOCKAGE D'ÉNERGIE

En règle générale, le courant continu généré par les sources d'alimentation CC n'est pas transmis directement aux équipements terminaux, mais stocké dans le système de stockage d'énergie CC. Lorsque l'équipement a besoin d'électricité, le courant est libéré par le système de stockage d'énergie CC. Fournir de l'électricité à l'intérieur.

Le système de stockage d'énergie CC fonctionne comme un réservoir qui absorbe l'énergie électrique convertie par la source d'alimentation CC et la délivre en continu aux équipements terminaux. Il est important de noter que la transmission CC entre la source d'alimentation CC et le système de stockage CC permet de réduire le recours aux onduleurs et à de nombreux autres dispositifs, ce qui non seulement réduit le coût de conception des circuits, mais améliore également la stabilité du système.

Par conséquent, le système de stockage d’énergie CC pour toute la maison est plus proche du module de charge CC des véhicules à énergie nouvelle que le traditionnel « système solaire couplé CC ».

Comme le montre la figure ci-dessus, le système solaire à couplage CC traditionnel doit transmettre le courant au réseau électrique et dispose donc de modules d'onduleurs solaires supplémentaires. Le système solaire à couplage CC, quant à lui, avec CC pour toute la maison, ne nécessite ni onduleur ni survolteur. Transformateurs et autres dispositifs, haute efficacité énergétique.

DC SYSTÈME DE DISTRIBUTION ÉLECTRIQUE

Le cœur d'un système CC domestique complet est le système de distribution CC, qui joue un rôle essentiel dans une maison, un bâtiment ou toute autre installation. Ce système assure la distribution de l'énergie de la source aux différents terminaux, assurant ainsi l'alimentation électrique de toutes les parties de la maison.

EFFET

Distribution d'énergie : Le système de distribution d'énergie CC est responsable de la distribution de l'énergie électrique provenant de sources d'énergie (telles que les panneaux solaires, les systèmes de stockage d'énergie, etc.) à divers équipements électriques de la maison, notamment l'éclairage, les appareils électroménagers, les équipements électroniques, etc.

Améliorer l'efficacité énergétique : La distribution d'énergie CC permet de réduire les pertes de conversion d'énergie, améliorant ainsi l'efficacité énergétique de l'ensemble du système. L'intégration d'équipements CC et de sources d'énergie renouvelables permet une utilisation plus efficace de l'énergie électrique.

Prise en charge des appareils CC : l'une des clés d'un système CC pour toute la maison est de prendre en charge l'alimentation électrique des appareils CC, évitant ainsi la perte d'énergie liée à la conversion du courant alternatif en courant continu.

CONSTITUER

Tableau de distribution CC : Le tableau de distribution CC est un dispositif essentiel qui distribue l'énergie des panneaux solaires et des systèmes de stockage d'énergie aux différents circuits et appareils de la maison. Il comprend des composants tels que des disjoncteurs CC et des stabilisateurs de tension pour assurer une distribution stable et fiable de l'énergie électrique.

Système de contrôle intelligent : Afin de garantir une gestion et un contrôle intelligents de l'énergie, les systèmes de chauffage et de climatisation à courant continu pour toute la maison sont généralement équipés de systèmes de contrôle intelligents. Ces systèmes peuvent inclure des fonctionnalités telles que la surveillance de l'énergie, le contrôle à distance et la configuration automatisée de scénarios pour améliorer les performances globales du système.

Prises et interrupteurs CC : Pour être compatibles avec les équipements CC, les prises et interrupteurs de votre domicile doivent être conçus avec des connexions CC. Ces prises et interrupteurs peuvent être utilisés avec des équipements alimentés en CC tout en garantissant sécurité et confort.

DC ÉQUIPEMENT ÉLECTRIQUE

Il existe tellement d'équipements d'alimentation CC intérieurs qu'il est impossible de tous les énumérer ici, mais nous ne pouvons que les classer grossièrement. Avant cela, il est important de comprendre quels types d'équipements nécessitent une alimentation CA et quels types d'alimentation CC. En général, les appareils électriques de forte puissance nécessitent des tensions plus élevées et sont équipés de moteurs à forte charge. Ces appareils, comme les réfrigérateurs, les climatiseurs classiques, les machines à laver, les hottes aspirantes, etc., fonctionnent en CA.

Il existe également certains équipements électriques qui ne nécessitent pas de moteur à haute puissance, et les circuits intégrés de précision ne peuvent fonctionner qu'à des tensions moyennes et basses et utiliser une alimentation CC, comme les téléviseurs, les ordinateurs et les magnétophones.

Bien sûr, la distinction ci-dessus n'est pas exhaustive. Actuellement, de nombreux appareils de forte puissance peuvent également être alimentés en courant continu. Par exemple, des climatiseurs à fréquence variable à courant continu sont apparus, utilisant des moteurs à courant continu plus silencieux et plus économes en énergie. En règle générale, la structure interne de l'appareil détermine si un équipement électrique est alimenté en courant alternatif ou continu.

PCAS PRATIQUE DE COURANT CONTINU POUR TOUTE LA MAISON

Voici quelques exemples de « systèmes de distribution d'énergie pour toute la maison » à travers le monde. Il s'avère qu'il s'agit essentiellement de solutions à faibles émissions de carbone et respectueuses de l'environnement, ce qui montre que le principal moteur de ces systèmes reste la protection de l'environnement, et que les systèmes de distribution d'énergie intelligents ont encore beaucoup de chemin à parcourir.

La Maison Zéro Émission en Suède

Projet de construction de nouvelles énergies dans la zone de démonstration de Zhongguancun

Le projet de bâtiment à énergie nouvelle de Zhongguancun est un projet pilote promu par le gouvernement du district de Chaoyang à Pékin, en Chine, visant à promouvoir les bâtiments écologiques et l'utilisation des énergies renouvelables. Dans ce projet, certains bâtiments adoptent des systèmes de courant continu pour toute la maison, combinés à des panneaux solaires et à des systèmes de stockage d'énergie pour assurer l'alimentation en courant continu. Cette initiative vise à réduire l'impact environnemental du bâtiment et à améliorer l'efficacité énergétique en intégrant les nouvelles énergies et l'alimentation en courant continu.

Projet résidentiel d'énergie durable pour l'Expo 2020 de Dubaï, Émirats arabes unis

Lors du salon 2020 de Dubaï, plusieurs projets ont présenté des maisons éco-énergétiques utilisant des énergies renouvelables et des systèmes de chauffage à courant continu pour toute la maison. Ces projets visent à améliorer l'efficacité énergétique grâce à des solutions énergétiques innovantes.

Projet expérimental de micro-réseau CC au Japon

Au Japon, certains projets expérimentaux de micro-réseaux ont commencé à adopter des systèmes à courant continu pour toute la maison. Ces systèmes sont alimentés par l'énergie solaire et éolienne, et alimentent en courant continu les appareils et équipements domestiques.

La Maison du Pôle Énergie

Ce projet, fruit d'une collaboration entre la London South Bank University et le Laboratoire national de physique du Royaume-Uni, vise à créer une maison à consommation énergétique nulle. L'habitation utilise le courant continu, combiné à des systèmes solaires photovoltaïques et de stockage d'énergie, pour une utilisation efficace de l'énergie.

RASSOCIATIONS INDUSTRIELLES PERTINENTES

La technologie de l'intelligence domestique vous a déjà été présentée. Elle est d'ailleurs soutenue par certaines associations professionnelles. Charging Head Network a recensé les associations concernées. Nous vous présentons ici les associations liées à la gestion intelligente du courant continu dans toute la maison.

CHARGE 

FCA

FCA (Fast Charging Alliance), dont le nom chinois est « Guangdong Terminal Fast Charging Industry Association », a été créée en 2021. La technologie de recharge rapide des terminaux est une compétence clé qui favorise l'application à grande échelle de la nouvelle génération de l'industrie de l'information électronique (notamment la 5G et l'intelligence artificielle). Dans le cadre de la tendance mondiale à la neutralité carbone, la recharge rapide des terminaux contribue à réduire les déchets électroniques et énergétiques et à assurer une protection environnementale durable. Elle contribue également au développement durable du secteur, offrant une expérience de recharge plus sûre et plus fiable à des centaines de millions de consommateurs.

Afin d'accélérer la standardisation et l'industrialisation de la technologie de recharge rapide des terminaux, l'Académie des technologies de l'information et de la communication (ATIC), Huawei, OPPO, vivo et Xiaomi ont pris l'initiative de lancer un effort conjoint avec tous les acteurs de la chaîne industrielle de la recharge rapide des terminaux, tels que les machines complètes internes, les puces, les instruments, les chargeurs et les accessoires. Les préparatifs débuteront début 2021. La création de l'association contribuera à bâtir une communauté d'intérêts au sein de la chaîne industrielle, à créer une base industrielle pour la conception, la recherche et le développement, la fabrication, les tests et la certification des terminaux de recharge rapide, à stimuler le développement de composants électroniques de base, de puces génériques haut de gamme, de matériaux de base clés et d'autres domaines, et à s'efforcer de construire des terminaux de classe mondiale. Les pôles industriels innovants de Kuaihong sont d'une importance vitale.

FCA promeut principalement la norme UFCS. L'UFCS signifie « Universal Fast Charging Specification » (spécification universelle de charge rapide), et sa dénomination chinoise « Fusion Fast Charging Standard ». Il s'agit d'une nouvelle génération de systèmes de charge rapide intégrés, pilotée par l'Académie des technologies de l'information et de la communication (ATIC), Huawei, OPPO, Vivo et Xiaomi, et les efforts conjoints de nombreux fabricants de terminaux et de puces, ainsi que de partenaires industriels tels que Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology et Angbao Electronics. Cet accord vise à formuler des normes de charge rapide intégrées pour les terminaux mobiles, à résoudre les problèmes d'incompatibilité entre les systèmes de charge rapide et à créer un environnement de charge rapide, sûr et compatible pour les utilisateurs finaux.

L'UFCS a organisé sa deuxième conférence de test, au cours de laquelle le « Pré-test de la fonction de conformité des entreprises membres » et le « Test de compatibilité des fabricants de terminaux » ont été réalisés. Grâce à des tests et à des échanges de synthèse, nous combinons théorie et pratique afin de remédier aux incompatibilités en matière de recharge rapide, de promouvoir conjointement le développement sain de la recharge rapide des terminaux et de collaborer avec de nombreux fournisseurs et prestataires de services de haut niveau de la chaîne industrielle pour promouvoir conjointement les normes technologiques de recharge rapide. L'industrialisation de l'UFCS progresse.

USB-IF

En 1994, l'organisation internationale de normalisation « USB-IF » (nom complet : USB Implementers Forum) a été créée par Intel et Microsoft. Cette organisation à but non lucratif a été fondée par un groupe d'entreprises ayant développé la spécification USB. L'USB-IF a été créée pour fournir un support et un forum pour le développement et l'adoption de la technologie USB. Le forum promeut le développement de périphériques USB compatibles de haute qualité et met en avant les avantages de l'USB et la qualité des produits qui passent les tests de conformité.ng.

Technologie lancée par USB-IF. L'USB dispose actuellement de plusieurs versions de spécifications techniques. La dernière version est l'USB4 2.0. Le débit maximal de cette norme a été porté à 80 Gbit/s. Elle adopte une nouvelle architecture de données, la norme de charge rapide USB PD, l'interface USB Type-C et les normes de câbles seront également mises à jour simultanément.

WPC

Le nom complet du WPC est Wireless Power Consortium, et son nom chinois est « Wireless Power Consortium ». Fondé le 17 décembre 2008, il s'agit du premier organisme de normalisation au monde à promouvoir la technologie de recharge sans fil. En mai 2023, le WPC comptait 315 membres. Les membres de l'Alliance coopèrent avec un objectif commun : assurer la compatibilité totale de tous les chargeurs et sources d'alimentation sans fil du monde entier. À cette fin, ils ont formulé de nombreuses spécifications pour la technologie de recharge rapide sans fil.

Avec l'évolution constante de la technologie de recharge sans fil, son champ d'application s'est étendu des appareils portables grand public à de nombreux nouveaux domaines, tels que les ordinateurs portables, les tablettes, les drones, les robots, l'Internet des véhicules et les cuisines connectées. Le WPC a développé et maintenu une série de normes pour diverses applications de recharge sans fil, notamment :

Norme Qi pour smartphones et autres appareils mobiles portables.

La norme de cuisine sans fil Ki, pour les appareils de cuisine, prend en charge une puissance de charge jusqu'à 2200 W.

La norme relative aux véhicules électriques légers (LEV) permet de recharger sans fil les véhicules électriques légers tels que les vélos électriques et les scooters à la maison et en déplacement de manière plus rapide, plus sûre, plus intelligente et plus pratique.

Norme de charge sans fil industrielle pour une transmission d'énergie sans fil sûre et pratique pour charger des robots, des AGV, des drones et d'autres machines d'automatisation industrielle.

Il existe aujourd'hui plus de 9 000 produits de recharge sans fil certifiés Qi sur le marché. WPC vérifie la sécurité, l'interopérabilité et la compatibilité des produits grâce à son réseau de laboratoires d'essais indépendants et agréés dans le monde entier.

COMMUNICATION

CSA

La Connectivity Standards Alliance (CSA) est une organisation qui développe, certifie et promeut les normes Matter pour la maison connectée. Son prédécesseur est la Zigbee Alliance, fondée en 2002. En octobre 2022, le nombre d'entreprises membres de l'alliance dépassera les 200.

La CSA fournit des normes, des outils et des certifications aux innovateurs de l'IoT afin de rendre l'Internet des objets plus accessible, plus sûr et plus utilisable1. L'organisation se consacre à la définition et à la sensibilisation du secteur, ainsi qu'au développement global des meilleures pratiques de sécurité pour le cloud computing et les technologies numériques de nouvelle génération. La CSA-IoT rassemble les plus grandes entreprises mondiales pour créer et promouvoir des normes ouvertes communes telles que Matter, Zigbee, IP, etc., ainsi que des normes dans des domaines tels que la sécurité des produits, la confidentialité des données, le contrôle d'accès intelligent, etc.

Zigbee est une norme de connexion IoT lancée par l'Alliance CSA. Ce protocole de communication sans fil est conçu pour les réseaux de capteurs sans fil (WSN) et l'Internet des objets (IoT). Il adopte la norme IEEE 802.15.4, fonctionne dans la bande de fréquence 2,4 GHz et se concentre sur une faible consommation d'énergie, une faible complexité et une communication à courte portée. Promu par l'Alliance CSA, ce protocole est largement utilisé dans les domaines de la maison intelligente, de l'automatisation industrielle, de la santé et d'autres domaines.

L'un des objectifs de conception de Zigbee est de garantir une communication fiable entre un grand nombre d'appareils tout en maintenant une faible consommation d'énergie. Il convient aux appareils fonctionnant longtemps et alimentés par batterie, comme les nœuds de capteurs. Le protocole propose différentes topologies, notamment en étoile, en maillage et en arborescence, ce qui le rend adaptable à des réseaux de tailles et de besoins variés.

Les appareils Zigbee peuvent former automatiquement des réseaux auto-organisés. Ils sont flexibles et adaptables, et s'adaptent dynamiquement aux changements de topologie du réseau, comme l'ajout ou la suppression d'appareils. Cela facilite le déploiement et la maintenance de Zigbee dans les applications pratiques. Globalement, Zigbee, en tant que protocole de communication sans fil standard ouvert, offre une solution fiable pour connecter et contrôler divers appareils IoT.

Bluetooth SIG

En 1996, Ericsson, Nokia, Toshiba, IBM et Intel ont planifié la création d'une association industrielle, la « Bluetooth Technology Alliance », plus connue sous le nom de « Bluetooth SIG ». Ils ont développé conjointement une technologie de connexion sans fil à courte portée. L'équipe de développement espérait que cette technologie de communication sans fil permettrait de coordonner et d'unifier les travaux dans différents secteurs industriels, comme Bluetooth King. C'est pourquoi cette technologie a été baptisée Bluetooth.

Bluetooth (technologie Bluetooth) est une norme de communication sans fil à courte portée et à faible consommation d'énergie, adaptée à diverses connexions d'appareils et à la transmission de données, avec un couplage simple, une connexion multipoint et des fonctionnalités de sécurité de base.

Bluetooth (technologie Bluetooth) peut fournir des connexions sans fil pour les appareils de la maison et constitue un élément important de la technologie de communication sans fil.

ASSOCIATION SPARKLINK

Le 22 septembre 2020, l'association Sparklink a été officiellement créée. Spark Alliance est une alliance industrielle engagée dans la mondialisation. Son objectif est de promouvoir l'innovation et l'écologie industrielle de la nouvelle génération de technologie de communication sans fil à courte portée SparkLink, et de développer rapidement de nouvelles applications, telles que les voitures, les maisons, les terminaux et la fabrication intelligents, et de répondre aux exigences de performances extrêmes. L'association compte actuellement plus de 140 membres.

La technologie de communication sans fil à courte portée promue par l'association Sparklink s'appelle SparkLink, et son nom chinois est Star Flash. Ses caractéristiques techniques sont une latence ultra-faible et une fiabilité ultra-élevée. S'appuyant sur une structure de trame ultra-courte, un codec Polar et un mécanisme de retransmission HARQ, SparkLink atteint une latence de 20,833 microsecondes et une fiabilité de 99,999 %.

WI-FI ALLIANCE

La Wi-Fi Alliance est une organisation internationale regroupant plusieurs entreprises technologiques qui s'engage à promouvoir le développement, l'innovation et la normalisation des technologies de réseaux sans fil. Fondée en 1999, elle a pour objectif principal de garantir la compatibilité des appareils Wi-Fi de différents fabricants, favorisant ainsi la popularité et l'utilisation des réseaux sans fil.

La technologie Wi-Fi (Wireless Fidelity) est une technologie principalement promue par la Wi-Fi Alliance. En tant que technologie LAN sans fil, elle est utilisée pour la transmission de données et la communication entre appareils électroniques via des signaux sans fil. Elle permet aux appareils (tels que les ordinateurs, les smartphones, les tablettes, les appareils domestiques intelligents, etc.) d'échanger des données dans une portée limitée, sans nécessiter de connexion physique.

La technologie Wi-Fi utilise les ondes radio pour établir des connexions entre les appareils. Cette technologie sans fil élimine le besoin de connexions physiques, permettant aux appareils de se déplacer librement dans une zone donnée tout en maintenant la connectivité réseau. La technologie Wi-Fi utilise différentes bandes de fréquences pour transmettre des données. Les bandes de fréquences les plus couramment utilisées sont 2,4 GHz et 5 GHz. Ces bandes de fréquences sont divisées en plusieurs canaux permettant aux appareils de communiquer.

La vitesse du Wi-Fi dépend de la norme et de la bande de fréquence. Avec le développement continu de la technologie, la vitesse du Wi-Fi a progressivement augmenté, passant de quelques centaines de kbit/s (kilobits par seconde) à plusieurs Gbit/s (gigabits par seconde) aujourd'hui. Les différentes normes Wi-Fi (telles que 802.11n, 802.11ac, 802.11ax, etc.) prennent en charge des débits de transmission maximaux différents. De plus, les transmissions de données sont protégées par des protocoles de chiffrement et de sécurité. Parmi eux, WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) et WPA3 sont des normes de chiffrement courantes utilisées pour protéger les réseaux Wi-Fi contre les accès non autorisés et le vol de données.

SNORMALISATION ET CODES DU BÂTIMENT

L'absence de normes et de codes de construction cohérents à l'échelle mondiale constitue un obstacle majeur au développement de systèmes CC pour toute la maison. Les systèmes électriques traditionnels des bâtiments fonctionnent généralement en courant alternatif ; ils nécessitent donc de nouvelles normes de conception, d'installation et d'exploitation.

Le manque de normalisation peut entraîner des incompatibilités entre les différents systèmes, complexifier le choix et le remplacement des équipements, et freiner la commercialisation et la popularisation. Le manque d'adaptabilité aux codes du bâtiment constitue également un défi, le secteur de la construction étant souvent basé sur des conceptions CA traditionnelles. Par conséquent, l'introduction d'un système CC pour toute la maison peut nécessiter des ajustements et une redéfinition des codes du bâtiment, ce qui demandera du temps et un effort concerté.

ECOÛTS ÉCONOMIQUES ET CHANGEMENT DE TECHNOLOGIE

Le déploiement d'un système de courant continu domestique complet peut impliquer des coûts initiaux plus élevés, notamment l'utilisation d'équipements de pointe, de systèmes de stockage d'énergie par batterie et d'appareils adaptés au courant continu. Ces coûts supplémentaires peuvent expliquer pourquoi de nombreux consommateurs et promoteurs immobiliers hésitent à adopter ce type de système.

De plus, les équipements et infrastructures de climatisation traditionnels sont si matures et répandus que le passage à un système de chauffage à courant continu pour toute la maison nécessite une conversion technologique à grande échelle, impliquant la refonte de l'installation électrique, le remplacement des équipements et la formation du personnel. Cette évolution pourrait engendrer des investissements et des coûts de main-d'œuvre supplémentaires pour les bâtiments et infrastructures existants, limitant ainsi le rythme de déploiement des systèmes de chauffage à courant continu pour toute la maison.

DCOMPATIBILITÉ DES APPAREILS ET ACCÈS AU MARCHÉ

Les systèmes DC domestiques doivent être compatibles avec un plus grand nombre d'appareils du marché afin de garantir le bon fonctionnement des différents appareils, éclairages et autres équipements de la maison. Actuellement, de nombreux appareils sur le marché fonctionnent encore en courant alternatif, et la promotion des systèmes DC domestiques nécessite une coopération avec les fabricants et les fournisseurs afin de favoriser l'arrivée sur le marché d'un plus grand nombre d'appareils compatibles avec le courant continu.

Il est également nécessaire de collaborer avec les fournisseurs d'énergie et les réseaux électriques afin de garantir une intégration efficace des énergies renouvelables et une interconnexion avec les réseaux traditionnels. Les problèmes de compatibilité des équipements et d'accès au marché pourraient entraver la généralisation des systèmes CC domestiques, nécessitant davantage de consensus et de coopération au sein de la filière.

SMART ET DURABLE

L'un des axes de développement futurs des systèmes de chauffage à courant continu pour toute la maison est de privilégier l'intelligence et la durabilité. Grâce à l'intégration de systèmes de contrôle intelligents, ces systèmes peuvent surveiller et gérer plus précisément la consommation d'énergie, permettant ainsi des stratégies de gestion de l'énergie personnalisées. Ainsi, le système peut s'adapter dynamiquement à la demande des ménages, aux prix de l'électricité et à la disponibilité des énergies renouvelables afin d'optimiser l'efficacité énergétique et de réduire les coûts.

Parallèlement, l'orientation du développement durable des systèmes de courant continu pour toute la maison implique l'intégration de sources d'énergie renouvelables plus larges, notamment l'énergie solaire et éolienne, ainsi que des technologies de stockage d'énergie plus performantes. Cela contribuera à la construction d'un système d'alimentation domestique plus écologique, plus intelligent et plus durable, et favorisera le développement futur de systèmes de courant continu pour toute la maison.

SNORMALISATION ET COOPÉRATION INDUSTRIELLE

Afin de promouvoir une application plus large des systèmes CC pour toute la maison, un autre axe de développement consiste à renforcer la normalisation et la coopération industrielle. L'établissement de normes et de spécifications unifiées à l'échelle mondiale peut réduire les coûts de conception et de mise en œuvre des systèmes, améliorer la compatibilité des équipements et, par conséquent, favoriser l'expansion du marché.

Par ailleurs, la coopération industrielle est un facteur clé pour promouvoir le développement de systèmes CC pour l'ensemble de la maison. Les acteurs de tous les secteurs, y compris les constructeurs, les ingénieurs électriciens, les fabricants d'équipements et les fournisseurs d'énergie, doivent collaborer pour former un écosystème industriel complet. Cela permet de résoudre les problèmes de compatibilité des appareils, d'améliorer la stabilité des systèmes et de stimuler l'innovation technologique. Grâce à la normalisation et à la coopération industrielle, les systèmes CC pour l'ensemble de la maison devraient s'intégrer plus facilement aux bâtiments et aux systèmes électriques traditionnels et atteindre des applications plus larges.

SRÉSUMÉ

Le courant continu domestique est un système de distribution d'énergie émergent qui, contrairement aux systèmes alternatifs traditionnels, applique le courant continu à l'ensemble du bâtiment, de l'éclairage aux équipements électroniques. Les systèmes CC domestiques offrent des avantages uniques par rapport aux systèmes traditionnels en termes d'efficacité énergétique, d'intégration des énergies renouvelables et de compatibilité des équipements. Premièrement, en réduisant les étapes de conversion d'énergie, ils permettent d'améliorer l'efficacité énergétique et de réduire le gaspillage d'énergie. Deuxièmement, le courant continu est plus facile à intégrer aux équipements d'énergie renouvelable tels que les panneaux solaires, offrant ainsi une solution énergétique plus durable pour les bâtiments. De plus, pour de nombreux appareils CC, l'adoption d'un système CC domestique permet de réduire les pertes de conversion d'énergie et d'augmenter les performances et la durée de vie des équipements.

Les domaines d'application des systèmes CC pour toute la maison couvrent de nombreux secteurs, notamment les bâtiments résidentiels, les bâtiments commerciaux, les applications industrielles, les systèmes d'énergie renouvelable, le transport électrique, etc. Dans les bâtiments résidentiels, ces systèmes permettent d'alimenter efficacement l'éclairage et les appareils électroménagers, améliorant ainsi l'efficacité énergétique des logements. Dans les bâtiments commerciaux, l'alimentation en courant continu des équipements de bureau et des systèmes d'éclairage contribue à réduire la consommation d'énergie. Dans le secteur industriel, ils peuvent améliorer l'efficacité énergétique des équipements des lignes de production. Parmi les systèmes d'énergie renouvelable, ils s'intègrent plus facilement à des équipements tels que l'énergie solaire et éolienne. Dans le secteur du transport électrique, les systèmes de distribution d'énergie CC peuvent être utilisés pour recharger les véhicules électriques et améliorer ainsi leur efficacité. L'expansion continue de ces domaines d'application indique que les systèmes CC pour toute la maison deviendront une option viable et efficace pour les bâtiments et les systèmes électriques à l'avenir.

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